热处理炉课程设计说明书.
井式热处理炉课程设计
井式热处理炉课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解井式热处理炉的基本结构、工作原理及其在工业中的应用。
2. 掌握井式热处理炉的操作步骤、工艺参数及其对材料性能的影响。
3. 熟悉井式热处理炉的维护保养知识，了解安全操作规程。
技能目标：1. 培养学生运用井式热处理炉进行材料热处理的能力，能够独立完成热处理工艺的编制和操作。
2. 提高学生分析井式热处理过程中出现的问题，并提出解决方案的能力。
3. 培养学生运用现代信息技术手段，收集、整理井式热处理相关资料的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对井式热处理炉及其工艺的尊重和热爱，激发学生的学习兴趣。
2. 培养学生的团队协作精神，增强沟通与交流能力，提高合作完成任务的能力。
3. 增强学生的安全意识，培养严谨的科学态度和良好的职业道德。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标，旨在使学生在掌握井式热处理炉相关知识的基础上，提高实际操作能力，培养严谨的科学态度和良好的职业素养，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 井式热处理炉概述- 介绍井式热处理炉的发展历程、结构特点及其在工业中的应用。
- 教材章节：第一章第一节2. 井式热处理炉的工作原理与性能参数- 讲解井式热处理炉的工作原理，分析影响热处理质量的因素。
- 介绍井式热处理炉的主要性能参数，如温度均匀性、装载量等。
- 教材章节：第一章第二节3. 井式热处理工艺及其对材料性能的影响- 详细讲解井式热处理炉的常见工艺，如淬火、回火、退火等。
- 分析不同热处理工艺对材料性能的影响。
- 教材章节：第二章4. 井式热处理炉的操作与维护- 介绍井式热处理炉的操作步骤、安全规程及注意事项。
- 讲解井式热处理炉的维护保养方法，预防设备故障。
- 教材章节：第三章5. 实践操作与案例分析- 安排学生进行井式热处理炉的实践操作，提高实际操作能力。
- 分析实际生产中井式热处理炉的典型案例，培养学生解决问题的能力。
热处理炉课程设计产量60
热处理炉课程设计产量60一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解热处理炉的基本工作原理和结构组成；2. 学生能够掌握热处理炉在工业生产中的应用及其对产量影响的关键因素；3. 学生能够描述热处理炉操作中的安全规程和节能措施。
技能目标：1. 学生能够运用数学和物理知识分析热处理炉的热效率，并优化操作参数以提高产量；2. 学生能够设计简单的热处理炉加热方案，通过实验或模拟验证方案的有效性；3. 学生能够运用团队合作和沟通技巧，完成热处理炉操作相关的模拟生产任务。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对材料科学和制造业的探究兴趣，认识到热处理技术在现代工业中的重要性；2. 学生能够在学习和操作过程中形成安全意识和环保意识，理解遵守操作规程的必要性；3. 学生通过小组合作，培养团队协作精神，增强解决复杂工程问题的自信心。
本课程针对高年级学生，旨在通过热处理炉的相关知识学习，结合实际操作和模拟生产案例，提高学生理论联系实际的能力。
课程强调知识的应用性和操作的规范性，注重培养学生科学探究和问题解决的能力，以及在工程实践中所必需的团队合作和责任意识。
通过具体的学习成果的分解，课程旨在使学生在理解工业生产实际的同时，激发他们对科学研究的兴趣和对工程技术职业的向往。
二、教学内容1. 热处理炉的基本原理：- 热处理工艺的分类及作用；- 热处理炉的热传递方式和热效率；- 热处理炉的燃烧与控制原理。
2. 热处理炉的结构与操作：- 热处理炉的主要结构部件及其功能；- 热处理炉的操作流程与维护保养；- 热处理炉的安全生产规程。
3. 热处理炉在工业生产中的应用：- 热处理炉在不同工业领域的应用案例；- 热处理炉对产量影响的关键因素分析；- 提高热处理炉产量的措施和方法。
4. 热处理炉加热方案设计与优化：- 加热方案设计的基本原则；- 加热参数的优化方法；- 实验或模拟验证加热方案的有效性。
5. 热处理炉的节能与环保：- 热处理炉的节能措施；- 环保要求与排放标准；- 热处理炉操作中的环保意识培养。
热处理炉课程设计教材
热处理电阻炉设计一、 设计任务（见教材80页）二、 炉型选择根据设计任务给出的生产特点，选用中温（650~1000℃）箱式热处理电阻炉，炉膛不通保护气氛，为空气介质。
三、 确定炉膛尺寸1. 理论确定炉膛尺寸（1） 确定炉底总面积炉底总面积的确定方法有两种：实际排料法和加热能力指标法。
本设计用加热能力指标法来确定炉底面积。
已知炉子生产率h kg P 60=，按教材表5-1选择适用于淬火、正火的一般箱式炉，其单位炉底面积生产率)(12020h m kg p ⋅=。
因此，炉子的炉底有效面积（可以摆放工件的面积）1F 可按下式计算：2015.012060m p P F === 通常炉底有效面积和炉底总面积之比值在0.75～0.85之间选择。
炉子小取小值；炉子大取大值。
本设计取中值0.8，则炉底总面积F 为， 21625.080.05.080.0m F F === （2） 确定炉膛的长度和宽度 炉底长度和宽度之比B L 在3/2～2之间选择。
考虑到炉子使用时装、出料的方便，本设计取2=BL ，则炉子炉底长度和宽度分别为: m L B m F L 559.02118.12;118.15.0625.05.0====== （3） 确定炉膛高度炉膛高度和宽度之比BH 在0.5～0.9之间选择，大炉子取小值，小炉子取大值。
本设计取中值0.7，则炉膛高度为：m B H 391.0559.07.07.0=⨯== 2. 实际确定炉膛尺寸为方便砌筑炉子，需根据标准砖尺寸（230×113×65mm ），并考虑砌缝宽度（砌砖时两块砖之间的宽度，2mm ）、上、下砖体应互相错开以及在炉底方便布置电热元件等要求，进一步确定炉膛尺寸。
依据理论计算的炉膛长度、宽度和高度，进一步确定炉膛尺寸如下：m mm L 16.111605)2230(==⨯+=；m mm B 539.053924031152572)238(3)2113(2)255(==⨯+⨯+⨯=⨯++⨯++⨯+= m mm H 402.04026)265(==⨯+=注意：实际确定的炉膛尺寸和理论计算的炉膛尺寸不要差别太大。
正火热处理炉课程设计
正火热处理炉课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握正火热处理炉的基本结构及其工作原理；2. 学生能够描述正火热处理炉在不同工业领域的应用及其重要性；3. 学生能掌握正火热处理炉操作流程中的关键参数及其对材料性能的影响。
技能目标：1. 学生能够分析正火热处理炉的操作手册，独立完成设备的启停和简单故障排除；2. 学生通过实验及模拟操作，能够设计简单的热处理工艺流程，并对结果进行初步分析；3. 学生能够运用所学知识，针对特定材料提出合理的热处理方案，并进行小组讨论。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对材料科学和工业制造的兴趣，增强对工程技术的尊重和责任感；2. 学生能够在小组合作中展现团队精神，学会倾听、交流、协作和互相尊重；3. 学生通过了解正火热处理炉在环保和资源利用方面的要求，培养节能减排的意识和责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，旨在帮助学生将理论知识与工程实践相结合，提升解决实际问题的能力。
学生特点：高二年级学生，具备一定的物理和化学基础，对工程技术和实际操作有较高的兴趣和好奇心。
教学要求：结合学生的知识水平和兴趣点，通过理论与实践相结合的教学方法，引导学生主动参与，注重培养学生动手能力和创新能力。
教学过程中，强调安全意识与环保意识的培养。
通过具体的学习成果的分解，使学生在完成课程后能够达到上述课程目标。
二、教学内容1. 正火热处理炉概述- 炉型结构与分类- 工作原理及特点- 应用领域及重要性2. 正火热处理工艺流程- 加热、保温、冷却的基本过程- 工艺参数对材料性能的影响- 常见材料的热处理工艺实例3. 正火热处理炉操作- 设备启停及安全操作规程- 炉内气氛控制与调节- 热处理过程中的质量控制4. 热处理工艺设计- 实验室热处理工艺设计与实施- 模拟操作软件的应用- 小组讨论与方案优化5. 节能与环保- 正火热处理炉的能效与节能减排- 环保要求与措施- 绿色热处理技术的发展趋势教学内容安排和进度：第一周：正火热处理炉概述及工作原理第二周：正火热处理工艺流程及工艺参数影响第三周：正火热处理炉操作与安全规程第四周：热处理工艺设计及实验操作第五周：节能与环保，绿色热处理技术探讨教材章节关联：本教学内容与教材中“金属材料热处理”、“热处理设备与工艺”、“现代热处理技术”等章节密切相关，为学生提供了系统的正火热处理知识体系。
热处理炉课程设计CAD
热处理炉课程设计CAD一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握热处理炉的基本结构及其在工业中的应用。
2. 使学生了解CAD软件在热处理炉设计中的应用，掌握基本的热处理炉设计参数和流程。
3. 帮助学生理解热处理工艺对材料性能的影响，以及热处理炉在设计中的关键因素。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行热处理炉设计的能力，能独立完成热处理炉的平面布局和三维模型构建。
2. 提高学生在热处理炉设计中的问题分析、解决方案设计的能力，具备一定的创新意识和实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对热处理炉设计及其在制造业中重要性的认识，激发学生的学习兴趣和探究精神。
2. 引导学生关注热处理炉设计在实际生产中的应用，培养其良好的工程意识和职业道德。
3. 通过团队协作完成课程任务，培养学生的沟通能力和团队合作精神。
课程性质：本课程为专业技术课程，以实践操作为主，结合理论知识，培养学生的热处理炉设计和CAD软件应用能力。
学生特点：学生已具备一定的机械制图和CAD软件基础，具有一定的动手能力和独立思考能力。
教学要求：结合课本内容，以实际操作为主，注重培养学生的实践能力和创新精神，将理论知识与实际应用紧密结合，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 热处理炉基本结构及工作原理：讲解热处理炉的组成、分类及各部分功能，使学生了解热处理炉的基本工作原理。
2. CAD软件在热处理炉设计中的应用：介绍CAD软件在热处理炉设计中的作用，学习CAD软件的基本操作和常用功能。
- 教材章节：第二章第三节- 内容列举：CAD软件安装与启动、界面认识、基本绘图命令、修改命令、标注及文字注释等。
3. 热处理炉设计参数与流程：学习热处理炉设计中的关键参数和设计流程，使学生掌握热处理炉设计的基本要求。
- 教材章节：第三章第二节- 内容列举：热处理炉设计规范、热处理工艺参数、炉膛尺寸计算、加热元件选型等。
热处理炉课程设计说明书.
热处理炉课程设计说明书班级：材料物理111班学生姓名：张昊天学号：1320111964指导教师：王操江西理工大学材料科学与工程学院2015 年01 月06 日目录一、序言 (3)二、设计任务书 (4)三、炉型选择 (5)四、确定炉体结构和尺寸.................................. (5)五、计算砌体平均表面积 (6)六、炉子功率的计算 (7)七、炉子热效率计算 (10)八、炉子空载是的功率计算 (10)九、空炉升温时间计算 (10)十、功率的分配与接线 (12)十一、炉子技术指标（标牌） (13)十二、设计小结 (14)一、序言热处理炉课程设计是在我们学完了大学的这门专业课、以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行课程设计对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年大学生活中占有重要的地位，本次课程设计旨在培养我们实际设计热处理炉及相关设备的能力，通过这次设计我将使我们获得综合运用过去所学知识，为将来搞好毕业设计、走上工作岗位打下坚实基础。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次锻炼。
此次课程设计对给定的生产率分析并进行技术指标设计，其中考察了炉体材料选择，不同结构部位尺寸的选择，能量与实际结构的院系及实际要求，热力学，电学相关知识，历时两个星期的设计加深了对所学知识的理解，有助于今后能够熟练地运用于工作中。
设计过程中遇到一些疑问经过老师的悉心指导都得以解决，在此对老师表示忠心地感谢。
适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后工作打下一个良好的基础。
由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。
二、设计任务书江西理工大学材料学院2011级材料物理专业热处理炉课程设计任务书І、课程设计名称：热处理炉设计П、课题名称：箱式电阻炉的设计Ш、课程设计使用的原始资料（数据）及设计技术要求：设计题目：为某厂实际一台热处理炉，其技术条件如下。
热处理设备课程设计指导书
热处理设备及控制课程设计指导书课程类别：必修课适用专业：金属材料工程学时：2周学分：教研室主任：大纲执笔人：大纲审批人：一、课程设计的性质、目的与任务课程设计是学生在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养学生应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。
通过本次课程设计培养学生具有热处理炉的初步设计能力。
设计能力是通过设计人员的设计思想、设计原则和设计方法体现出来的。
学生通过较典型的具有代表性的热处理炉设计，了解和掌握热处理炉的设计方法，使学生在校学习期间即能掌握设计要领，又具有一定的设计能力；通过设计使学生们对热处理炉及所学过的相关课程进行必要的复习，并在实践中检验学生综合掌握，灵活运用的程度和效果；通过设计培养学生熟练运用手册和参考资料的能力。
本课程旨在为学生将来从事设计和设备维护工作打下一个坚实的理论基础。
二、选题类型热处理电阻炉：中、高温箱式电阻炉；中、高、低温井式电阻炉；中、高温台车式炉；中、高温箱式气体保护电阻炉；井式气体渗碳、碳氮共渗电阻炉；井式气体渗氮、氮碳共渗电阻炉；真空电阻炉。
每名学生由教师指定题目，每人一题。
三、课程设计基本内容及要求1、指导教师发放题目，学生根据各自题目查找有关资料和书籍，在同课题组的同学对于某些难点、关键问题可以互相讨论，共同研究。
2、具体内容：①学生根据自己的题目和有关参考资料，独立进行构思和分析，制订整体设计方案，要求确定的设计方案要科学、合理；②根据设计方案进行炉体结构及电热元件的设计计算，计算要准确；③进行画炉体图和零部件图，画图时要保持图面清洁、完整；④选择控制部分所需要的控温仪表、热电偶等；⑤编写设计说明书，控温部分的工作原理等方面的内容，条理要清晰。
3、编写设计说明书的要求设计说明书是存档文件，是设计的理论计算依据。
说明书的格式如下：采用统一购买的课程设计专用本手写，任务内容抄写在本中的任务书一页内。
热处理设备课程设计指导书
热处理电阻炉课程设计指导书张永宏编材料学院金属系2010年3月目录一、热处理电阻炉设计说明 (2)（一）炉膛尺寸的确定 (2)（二）炉衬材料的选择 (3)（三）炉体结构的设计 (4)（四）炉衬厚度的确定 (5)（五）炉衬散热损失的计算 (8)（六）电热元件的设计 (9)（七）电阻炉功率的分配 (11)二、热处理电阻炉设计的步骤与内容 (12)三、热处理电阻炉设计任务书 (14)四、热处理电阻炉课程设计参考资料 (16)附录 (17)附表1螺旋电热元件的电阻修正系数及允许表面负荷 (17)附表2热处理电阻炉常用型钢 (17)附表3电热元件常用数据 (21)附表4常用单位换算表 (22)一、热处理电阻炉设计说明（一）炉膛尺寸的确定合理地确定炉膛尺寸是热处理炉设计的一个重要环节，炉膛尺寸包括炉膛的有效尺寸和炉膛的砌砖体尺寸两个方面。
确定炉膛尺寸最根本的依据是炉子的生产率（一般用年生产量或小时生产量g件表示），先由生产率确定炉膛有效尺寸，再由炉膛有效尺寸确定炉膛砌砖体尺寸。
1、确定炉膛有效尺寸通常有两种方法：一种是排料法，一种是炉底强度法。
排料法适合于品种少、专业化程度较高的热处理电阻炉的设计；炉底强度法是根据现有的各类电阻炉的生产能力（用单位炉底面积的生产率po[kg /m2·h]表示）的统计资料来确定炉底有效面积的方法。
它实质是一种经验数据法，适合于品种多，且工艺周期各不相同的通用型热处理炉的设计。
按炉底强度法确定热处理炉炉膛尺寸的步骤是：先根据F效=g件/po确定出炉底的有效面积F效；再根据L效/ B效= ~ 2即可确定出L效和B效。
按排料法或炉底强度法所确定的炉底有效尺寸B效和L效最后尚需修正，使其与相近的标准系列的电阻炉一致，以便选用标准尺寸的炉底板。
井式炉的炉膛有效尺寸Φ效和Ｈ效，通常可根据排料情况或料筐尺寸来确定。
按排料法设计时，工件之间的距离应不小于其直径或厚度。
2、确定炉膛砌砖体尺寸通常在炉膛的两侧墙上都要安装电热元件，为了保证操作方便和加热均匀，在工件与电热元件之间要留出一定的距离。
真空热处理炉_课程设计
Q 损失 ＝Q1 ＋Q 2 ＋Q 3 ＋Q 4 ＝31124.7+12660.5+2489.9+1556.2
＝47831.3 KJ/h 3、结构的蓄热量
Q 损失 ＝47831.3 KJ/h
炉子结构蓄热消耗是指炉子从室温加热至工作温
度，并达到稳定状态即热平衡时炉子结构件所吸收的
热量，对于连续式炉，这部分销耗可不计算。对于周
布置加热器，温度偏低。因此，隔热屏每端应大于
有效加热区约 150—300mm，或更长一些。从传热学
的观点看，圆筒形的隔热屏热损失最小，宜尽量采用。
则：
L＝900＋2× (150～300)＝1100～1400mm
B＝600＋2× (50～150)＋2× (50～100)
＝800～1100mm
H＝450＋2× (50～150)＋2× (50～100)
为 900mm× 600mm× 450mm ，隔热屏内部结构尺寸
主要根据处理工件的形状、尺寸和炉子的生产率决定，
并应考虑到炉子的加热效果、炉温均匀性、检修和装
出料操作的方便。一般隔热屏的内表面与加热器之
间的距离约为 50—100mm；加热器与工件(或夹具、
料筐)之间的距离为 50 一 150mm。隔热屏两端通常不
期式炉，此项消耗是相当大的，它直接影响炉子的升
温时间，对确定炉子功率有很重要的意义。
炉子结蔷热量是隔热层、炉床、炉壳内壁等热消
耗之总和。
（1）、隔热层的蓄热量
第一层：
G 1 ＝ 钼 • F1 • b1 ＝10.2× 10 3 × 6.08× 0.3× 10 3 ＝18.6 ㎏ G1 ＝18.6 ㎏
q 1 ＝ G1Cm t1 t0 ＝18.6× 0.259× （1272－20）＝6031.4KJ q1 ＝6031.4KJ
课程设计说明书 箱式 回火炉
课程设计说明书箱式回火炉（电阻炉）设计说明书材料0702刘伟20071570目录绪言 (3)热处理电阻炉设计 (5)一．设计任务 (5)二．炉型的选择 (5)三．确定炉体结构和尺寸 (5)1. 炉底长宽高的确定 (5)2. 炉衬材料及厚度的确定 (6)四．砌体平均表面积计算 (6)1. 炉墙平均面积 (6)2. 炉底平均面积 (6)五．计算炉子功率 (6)1. 根据经验公式计算炉子功率 (7)2. 根据热平衡计算炉子功率 (7)六．炉子热效率计算 (10)1. 正常工作时的效率 (10)2. 在保温阶段，关闭炉门时的效率 (10)七．炉子空载功率计算 (11)八．空炉升温时间计算 (11)1. 炉墙及炉顶蓄热 (11)2. 炉底蓄热计算 (12)3. 炉底板蓄热 (13)九．功率的分配与接线 (13)十．电热元件材料选择及计算 (13)ρ (13)1. 求950℃时电热元件的电阻率tρ (13)2. 确定电热元件表面功率t3. 每组电热元件功率 (14)4. 每组电热元件端电压 (14)5. 电热元件直径 (14)6. 每组电热元件长度和质量 (14)7. 电热元件的总长度和总重量 (14)8. 校核电热元件表面负荷 (14)9. 电热元件在炉膛内的布置 (15)绪言热处理热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺，金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
外热式中温盐浴炉设计说明书
热处理炉课程设计炉型：外热式中温盐浴炉学院专业 2学号学生姓名指导教师日期=3.14Dh=3.14*1.11*1.103=3.844m^2/2F墙内墙外F 墙=√、炉底平均面积底内=3.14r^2=3.14*0.27^2=0.229m^2=3.14r^2=3.14*0.555^2=0.967m^2=3.14r^2=3.14*0.265^2=0.221m^2/2F上内上外F=F 上内^0.5 * F 五、件=Q 盐(600-566)/600=4.7%<5%合格说明所设t 2=566℃合适。
验算炉壳温度：.t3=t2-qs2/λ2 =566-412*0.195/0.157=54℃<70℃计算结果：q 墙=412w/m 2，t 2=566℃，3=t 54℃ 通过炉墙散热：Q 散热=2*3.14*0.767*（850-54）/(1/0.307*0.28+1/0.157*0.43)=1037w（2）通过炉底散热，如图2所示由前面设计过程可得到t1=850℃，t4=20℃， 设定t3=60℃，s1=134mm ，s2=150mm 。
由【1】P6公式(1-7) 可知)2(2100tt b bt t ++=+=λλλ为了计算λ，先设t 2=670℃，查【1】P 189附表3，可知:轻质粘土砖（QN-1.0）λ=0.290+0.256∗0.001t =0.290+0.256∗0.001∗850+6702=0.484w/m ℃，膨胀蛭石32=0.0720.25610t w /m`Cλ-+⨯=0.072+0.256*0.001*(670+20)/2=0.160w/m ℃，通过炉底散热q=(t1-t4)/(s1/λ1+s2/λ2+1/a总)=(850-20/(0.134/0.484+0.150/0.160+1/12.17)=640.17℃，t2=850-640.17*0.134/0.484=672.7℃，炉墙q 墙= 412w/m 2，t 2=566℃，3=t 54℃Q 墙散= 1037Wt 2的设定值与计算值误差百分率：(672.7-670)/670=0.41%合格，说明所设t 2=670℃合适。
箱式热处理炉课程设计;doc
河北工程大学《热处理工程基础课程设计》课程设计报告10级金材三班目录1 前言..............................................................................................................错误！未定义书签。
1.1本设计的目的 .................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2本设计的技术要求 ............................................................................ 错误！未定义书签。
2 设计说明 ..........................................................................................................错误！未定义书签。
2.1确定炉体结构和尺寸 (3)2.1.1 炉底面积的确定......................................................................... 错误！未定义书签。
2.1.2 确定炉膛尺寸 (3)2.1.3 炉衬材料及厚度的确定 (3)2.2砌体平均表面积计算 (4)2.2.1 炉顶平均面积 (4)2.2.2 炉墙平均面积 (4)2.2.3 炉底平均面积 (4)2.3根据热平衡计算炉子功率 (5)2.3.1 加热工件所需的热量Q件 (5)2.3.2 通过炉衬的散热损失Q散 (5)2.3.3 开启炉门的辐射热损失 (7)2.3.4 开启炉门溢气热损失 (7)2.3.5 其它热损失 (7)2.3.6 热量总支出 (7)2.3.7 炉子安装功率 (8)2.4炉子热效率计算 (8)2.4.1 正常工作时的效率 (8)2.4.2 在保温阶段，关闭时的效率 (8)2.5炉子空载功率计算 (8)2.6空炉升温时间计算 (8)2.6.1 炉墙及炉顶蓄热 (8)2.6.2 炉底蓄热计算 (9)2.6.3 炉底板蓄热 (10)2.7功率的分配与接线 (10)2.8电热元件材料选择及计算 (11)2.8.1 图表法 (11)2.8.2 理论计算法 (11)2.9炉子技术指标（标牌） (13)一.设计任务设计一台高温电阻炉，其技术条件为：（1）.用途：中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火、调质处理及回火。
热处理炉课程设计指导书
热处理炉课程设计任务书设计题目：设计任务：为某厂设计一台热处理电阻炉，其技术条件为：(1)用途：(2)生产率：(3)工作温度：(4)生产特点：一、热处理炉结构图1张二、设计说明书1份学生姓名：班级；指导教师：（签字）教研室主任：（签字）成绩；指导教师：（签字）教研室主任：（签字）热处理炉课程设计说明书设计题目：姓名：班级学号指导教师：热处理炉课程设计指导书一、课程设计的目的任务课程设计是培养本专业学生工艺及工装设计能力的实践性教学环节，是培养专业技术人员的基本训练之一。
按教学计划规定，学生应在两周内完成箱式电阻炉的结构及部分工装设计任务，在规定时间内完成箱式电阻炉结构图艺图一张和设计说明书各一份。
二、设计进度安排1.布置设计题目，学生准备制图工具，借阅与设计相关的专业书籍和资料。
（1天）2.设计箱式电阻炉的筑结构及材料。
（2天）3.设计电阻炉的电热元件的结构及材料。
（1天）4.绘制电阻炉结构图（3天）5.结合设计过程和参数选择和计算，书写说明书。
（2天）6.最后检查，进行设计封装，五点前交指导教师。
（1天）三、热处理炉设计的步骤（一）炉型的选择根据设计任务给出的生产特点，拟选用箱式热处理电阻加热炉，不通保护气氛。
（二）确定炉体结构和尺寸1．炉底面积的确定可以用实际排料法确定炉底面积，或用加热能力指标法。
2．炉底长度和宽度的确定由于热处理箱式电阻炉设计时应考虑装出料方便，取L/B=2：1，而F=L·B=0.5L2。
3、炉膛高度的确定按统计资料，炉膛高度H与宽度B之比H/B通常在0.5~0.9之间，根据炉子工作条件，取H/B=0.7左右，根据标准砖尺寸，选定炉膛高度。
为避免工件与炉内壁或电热元件搁砖相碰撞，应使工件与炉膛内壁之间有一定的空间，4．炉衬材料及厚度的确定由于侧墙、前墙及后墙的工作条件相似，采用相同炉衬结构。
炉顶，炉底，炉门，炉底隔砖及电热元件搁砖、炉底板材料的选择。
（三）砌体平均表面积计算砌体外廓尺寸计算：1、炉顶平均面积2、炉墙平均面积3、炉底面积（四）计算炉子功率1．根据经验公式法计算炉子功率2.根据热平衡计算炉子功率（五）炉子热效率计算1．正常工作时的效率2.在保温阶段，关闭炉门时的效率（六）炉子空载功率计算（七）空炉升温时间计算由于所设计炉子的耐火层结构相似，而保温层蓄热较少，为简化计算，将炉子侧墙、前后墙及炉顶按相同数据计算，炉底由于砌砖方法不同，进行单独计算，因升温时炉底板也随炉升温，也要计算在内。
箱式电阻炉材料热处理课程设计报告说明书
化学与材料工程学院材料热处理课程设计说明书学生：专业：金属材料工程学号：班级：材料金属指导教师：目录一、设计任务书 (3)二、工艺设计 (3)1.型的选择 (3)2.炉膛尺寸确实定 (3)3.炉子砌砖设计 (4)4.中温箱式电阻炉功率的计算 (4)5.电热元件 (5)6.电热元件的设计计算 (5)三、工艺流程图和设备装置图 (7)四、进度安排 (9)五、总结与体会 (9)一、设计任务书为某厂设计一台热处理电阻炉，其技术条件如下：1)用途:中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火及退火处理，处理对象为中小型零件，无定型产品，处理批量为多种，小批量。
2)生产率：160 kg/h3)工作温度：最高使用温度950℃4)生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。
二、工艺设计1.炉型的选择根据设计的具体要求和生产特点，进展综合技术经济分析。
决定选用箱式电阻炉，不通保护气体，炉子最高温度为950℃。
属中温箱式电阻炉。
2.炉膛尺寸确实定〔1〕查表，箱式电阻炉单位炉底面积生产率P0 ,取P=100[kg/(m2·h)]〔2〕炉底面积采用加热能力指标法计算，F效= ==1.25 m2==0.75 - 0.85，取上限，0.85，炉底总面积：= 0.85 F 总= 1.5625 m 2炉底板宽度 B == =0.88 m炉底板长度 L = = =1.77 m〔3〕.炉膛高度确实定炉膛高度H 与宽度B 之比 =0.52 – 0.9，取0.7高度H = 0.628 m〔4〕.炉膛有效尺寸〔可装工件〕 L 效×B 效×H 效=1.77m × 0.88m × 0.628m 〔5〕.炉膛尺寸宽 B =B 效+2×〔0.1-0.15〕取0.1 B=0.88+2×0.1=1.08 m 长 L =L 效+ 2×〔0.1-0.2〕取0.1 L=1.77+2×0.1=1.97 m 高 H=0.67×9+0.37=0.64m3.炉子砌砖设计耐火层选用体积密度为0.6g/cm 3的轻质耐火粘土砖，保温层为硅藻土骨架填充蛭石粉。
推杆式热处理炉设计说明书
Q总= Q件+Q辅+ Q散+Q辐+Q溢+Q他
= 热量总支出Q总
=422583.6kJ/hQ总=422583.6kJ/h
（8）炉子安装功率P安
，其中K为功率储备系数，对于连续作业炉，K=1.2~1.3，本炉设计中K取1.3，则
取P安=154kW P安=154kW
六、炉子热效率计算
1．正常工作时的效率正常工作时的效率
炉门采用65mmQN-1.0轻质粘土砖+80mm密度为250 kg/m3的普通硅酸铝纤维毡+65mm A级硅藻土砖。
四、砌体平均面积的计算
砌体外廓尺寸计算如下：砌体外廓尺寸：
L外=L+2×(85+115+115)=6735mm L外=6735mm
B外=B+2×(85+115+115)=1530mm B外=1530mm
=25928.4kJ/h Q辐=25928.4kJ/h
（5）开启炉门溢气热损失Q溢
溢气热损失计算公式为：
其中溢气量
= 1997×0.900×0.310×
=310.2m3/h
冷空气密度 =1.29kg/m3，由附表10【6】可查得：
=1.342kJ/（m3·℃）
溢气温度可近似为：
640
因此：
=310.2×1.29×1.342×(640-20)×0.15开启炉门溢气热损失Q溢
由于侧墙、前墙及后墙的工作条件相似，采用相同的炉衬结构，即113mmQN-1.0轻质粘土砖+85mm密度为250 kg/m3的普通硅酸铝纤维毡+113mm B级硅藻土砖。
炉顶采用两层113mmQN-1.0轻质粘土砖（115×2）mm+320mm密度为250 kg/m3的普通硅酸铝纤维毡。
热处理炉 设计
材料与冶金学院《加热设备课程设计书》姓名：专业：材料科学与工程学号：指导老师：设计时间： 2011年6月目录1.设计任务 (1)2.炉型的选择 (1)3.确定炉体结构和尺寸 (1)4.砌体平均表面积计算 (2)5.计算炉子功率 (3)6.炉子热效率计算 (7)7.炉子空载功率计算 (7)8.空炉升温时间计算 (7)9.功率的分配与接线 (10)10.电热元件材料选择及计算 (10)11.炉子技术指标 (12)设计一台年产160吨的热处理炉一、设计任务1、炉子用途：汽车齿轮调制处理。
2、材料及热处理工艺：45#钢淬火加热，齿轮直径小于400mm ，厚度小于80mm 。
3、生产特点：小批量多品种周期式生产，作业制度为一班制生产。
二、炉型的选择根据设计任务给出的生产特点，拟选用箱式热处理电阻炉，不通保护气氛。
炉子最高工作温度为900℃。
三、确定炉体结构和尺寸1、炉底面积的确定已知年产量为160t ，一年里除了法定假日和双休日，将一年工作时间定为300天，根据作业制度，可算出生产率为：66.67kg/h,按表5-1 选择箱式炉用于正火和淬火时的单位面积生产率p 0为100kg/(m 2·h),故可得炉底有效面积 F 1 =66.67/100 = 0.667m 2由于有效面积与炉底总面积存在关系 F 1/F = 0.75~0.85,取系数上限，得炉底实际面积F =85.0F = 0.784m 22、炉底长度和宽度的确定由于热处理箱式电阻炉设计时考虑装出料方便，取L/B = 2,因此，可求得 L =5.0/F =5.0784.0=1.252mB = L/2 = 1.252/2 = 0.626m根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取L=1.277m,B=0.633m 。
3、炉膛高度的确定按统计资料，炉膛高度H 与宽度B 之比H/B 通常在0.5～0.9之间，根据炉子工作条件，取H/B=0.7左右，根据标准砖尺寸，选定炉膛高度H = 0.439m 。
热处理炉课程设计说明书
二炉型的选择……………………………2
三炉膛尺寸的确定…………………………2～3
四炉体结构设计与材料选择………………3～5
五电阻炉功率的计算……………………5～9
六电热元件的设计………………………9～13
七 参考资料……………………………14
一、设计任务
设计要求：1、低合金钢正火用炉；
=1.06【KJ/（Kg·℃）】
C2=1.07【KJ/（Kg·℃）】
各层的蓄热量:
Q1=69×1.06[（950+782）÷2-20]=61876（KJ）
Q2=24.15×1.07[（782+60）÷2-20]=10362（KJ）
∑Q蓄总=Q1Fm1+ Q2Fm2=554398(KJ)
4、开启炉子的辐射热损失Q辐
2、最大生产率110Kg/h；
3、画出总装图（手工）；
4、画出炉衬图、炉壳图(计算机)、电热元件图
二、炉型的选择
因为工件材料为低合金钢，热处理工艺为正火，对于低合金钢正火最高温度为【912+(30~50)】℃，选择中温炉（上限950℃）即可，同时工件没有特殊规定也不是长轴类，则选择箱式炉，并且无需大批量生产、工艺多变，则选择周期式作业。综上所述，选择周期式中温箱式电阻炉。
H外=H砌+（115+20+230）+ H弧+（115+67+230）
H外=1642（mm）
五、电阻炉功率的计算
本炉采用理论设计法，通过炉子的热平衡来确定炉子的功率。其原理是炉子的总功率即热量的收入，应能满足炉子热量支出的总和。
具体计算如下：
1、加热工件的有效热量Q件
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热处理炉课程设计说明书班级：材料物理111班学生姓名：张昊天学号：1320111964指导教师：王操江西理工大学材料科学与工程学院2015 年01 月06 日目录一、序言 (3)二、设计任务书 (4)三、炉型选择 (5)四、确定炉体结构和尺寸.................................. (5)五、计算砌体平均表面积 (6)六、炉子功率的计算 (7)七、炉子热效率计算 (10)八、炉子空载是的功率计算 (10)九、空炉升温时间计算 (10)十、功率的分配与接线 (12)十一、炉子技术指标（标牌） (13)十二、设计小结 (14)一、序言热处理炉课程设计是在我们学完了大学的这门专业课、以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行课程设计对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年大学生活中占有重要的地位，本次课程设计旨在培养我们实际设计热处理炉及相关设备的能力，通过这次设计我将使我们获得综合运用过去所学知识，为将来搞好毕业设计、走上工作岗位打下坚实基础。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次锻炼。
此次课程设计对给定的生产率分析并进行技术指标设计，其中考察了炉体材料选择，不同结构部位尺寸的选择，能量与实际结构的院系及实际要求，热力学，电学相关知识，历时两个星期的设计加深了对所学知识的理解，有助于今后能够熟练地运用于工作中。
设计过程中遇到一些疑问经过老师的悉心指导都得以解决，在此对老师表示忠心地感谢。
适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后工作打下一个良好的基础。
由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。
二、设计任务书江西理工大学材料学院2011级材料物理专业热处理炉课程设计任务书І、课程设计名称：热处理炉设计П、课题名称：箱式电阻炉的设计Ш、课程设计使用的原始资料（数据）及设计技术要求：设计题目：为某厂实际一台热处理炉，其技术条件如下。
（1）用途：中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火及退火处理，处理对象为中小型零件，无定型产品，处理批量为多品种，小批量；（2）生产率：h100；kg/（3）工作温度：最高使用温度C950；（4）生产特点：周期是成批装料，长时间连续生产；参考资料：课本《热处理炉》（哈尔滨工程大学出版社）；材料学院材料物理专业111 班学生（签名）：张昊天评分：_____________三、炉型的选择根据设计任务书给出的要求，拟选用箱式热处理炉，不同保护气氛。
四、确定炉体结构和尺寸1.确定炉底面积由于没有定型产品，炉底面积无法根据实际排料法确定，故在此采用生产力指标法。
生产率p 为h kg /100，查表得到，箱式炉用于淬火和正火时，单位面积生产率)/(12020h m kg p ⋅=，故可以求得炉底有效面积为20183.0120100m p p F ===有效面积与炉底种面积存在关系式85.0~75.0/1=F F ，这里取0.8，计算得炉底实际面积2104.18.083.08.0m F F ===2.确定炉底的长度和宽度为了方便装料、出料，热处理箱式电阻炉的底部尺寸有一定的要求，在这里，取2/=B L ，有2204.121m L B L ==⋅故 m F L 442.15.0/04.15.0/===m B 721.0=为了方便砌砖，这里根据标准砖尺寸，取m B m L 718.0,394.1==，如图1所示。
3.确定炉膛高度由统计资料的，炉膛的高度和宽度之比，即B H /，一般在9.0~5.0之间，考虑到炉子的实际工作条件，取7.0/=B H 左右，再由标准砖尺寸可以选定炉膛的高度。
具体的炉膛尺寸为长 mm L 13942)22/230(5)2230(=⨯++⨯+= 宽 mm B 7182)2113(4)2120(=⨯++⨯+= 高 mm H 506377)265(=+⨯+=在设计中，应当避免工件与炉子的内壁或者电器元件发生碰撞，因此，工件和炉膛壁之间应当有一定的空间，进一步确定炉子工作室的有效尺寸mm L 1200=效mm B 600=效 mm H 400=效重质耐火砖 轻质耐火砖 硅藻土砖 耐热钢 耐火纤维 膨胀珍珠岩图1 砌体结构示意图4.确定炉衬材料、厚度前墙、后墙和侧墙有相似的工作条件，因此，采用相同的炉衬结构，即8.0 113-QN mm 轻质粘土砖mm 55+密度3/250m kg 的普通硅酸铝纤维毡B 113mm +级硅藻土砖。
炉门采用0.1 65-QN mm 轻质黏质土砖mm 55+密度为3/250m kg 的普通硅酸铝纤维毡A mm 65+级硅藻土砖。
炉顶采用0.1 113-QN mm 轻质黏质土砖mm 55+密度为3/250m kg 的普通硅酸铝纤维毡mm 115+膨胀珍珠岩。
炉底采用三层0.1-QN 轻质粘土砖mm mm 50)367(+⨯密度为3/250m kg 的普通硅酸铝纤维毡B 182mm +级硅藻土砖和膨胀珍珠岩复合炉衬。
炉底板的材料选用N Mn Cr --耐热钢，根据实际炉底的尺寸，分三块或四块，厚度为mm 20。
炉底隔砖采用重质粘土砖)35(-NZ ，电热元件搁砖选用重质高铝砖。
五、计算砌体平均表面积砌体外廓尺寸为mm L L 1964)11555115(2=++⨯+=外 mm B B 1288)11555115(2=++⨯+=外mmf H H 1407 18250268285116506 18250467)11555115(=+++++=++⨯+++++=外其中 f ——拱顶高度，此炉子采用 60标准拱顶，取拱弧半径B R =，则f 可以根据)30cos 1( -=R f 求出。
1.炉顶平均面积2312.1442.16869.014.3262m L R F =⨯⨯⨯=⨯=π顶内2530.2964.1288.1m L B F =⨯=⨯=外外顶外2822.1530.2312.1m F F F =⨯=⋅=顶外顶内平均2.炉墙平均面积这里，为了简化计算，将炉门计入前炉墙，即炉墙面积包括侧墙及后墙、炉门。
2189.2 )721.0442.1(506.02 )(222m B L H BH LH F =+⨯⨯=+=+=墙内2151.9 )288.1964.1(407.12)(2mB L H F =+⨯⨯=+=外外外墙外2476.4151.9189.2m F F F =⨯=⋅=墙外墙内墙均3.炉底平均面积2040.1442.1721.0m L B F =⨯=⨯=底内 2530.2964.1288.1m L B F =⨯=⨯=外外底外2622.1530.2040.1m F F F =⨯=⋅=底外底内底均六、炉子功率的计算1.有经验公式进行计算55.19.05.01000⎪⎭⎫⎝⎛=-t F C P 升安τ 取其中的系数)]/()[(3055.18.15.0C m h kW C ⋅⋅=，假定空炉子的升温时间是h 4=升τ，炉温C t 950=，炉膛内面积2186.4 394.136060718.014.32 718.0394.1)506.0718.0(2)506.0394.1(2m F =⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=壁因此kWt F C P 3.50 1000950186.4430 100055.19.05.055.19.05.0=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=--升安τ即有经验公式法计算得到)(50kW P ≈安 2.由热平衡法计算炉子功率（1）加工热工件所需的热量件Q查表得，在C C 20950及时，工件的比热容为)/(636.02C kg kJ c ⋅=件，)/(486.01C kg kJ c ⋅=件，加热工件所需的热量为hkJ t c t c p Q /0.59448 )20486.0950636.0(100 )(0112=⨯-⨯⨯=-=件件件 （2）通过炉衬的散热损失散Q同样为了简化计算，将炉门包括在炉前墙内，而前后墙和炉子侧壁的结构是相似的，这里做统一数据处理。
对于各层导热面积不同的n 层平壁炉墙，则应用下述公式计算热流量。
)( 111W F s tt Q n i ii i n ∑=+-=λ上式中，i F 为第i 层的平均传热面积。
对于炉墙散热，先假定界面上的温度和炉壳温度，C t 8002='墙，C t 4503='墙，C t 654='墙则 耐火层1s 的平均温度C t s 87528009501=+=均，硅酸铝纤维层2s 的平均温度C t s 62524508002=+=均，硅藻土砖层3s 的平均温度C t s 5.2572654503=+=均，1s ，3s 层炉衬的热导率为 )/(476.087510212.0290.010212.0290.03131C m W t s ⋅=⨯⨯+=⨯+=--均λ)/(190.05.2571023.0131.01023.0131.03333C m W t s ⋅=⨯⨯+=⨯+=--均λ在于给定温度相差较小的范围内，可以认为普通硅酸铝纤维的热导率与温度成直线关系，其数值可以查表得到。
由C t s 6252=均，得)/(318.022C m W ⋅=λ查表得，在炉壳温度为C 65时，炉墙外表面对车间的综合传热系数为 )/(50.122C m W ⋅=∑α①热流的计算2332211/2.789 50.121190.0115.0318.0080.0476.0115.020950 1m W s s s t t q ag =+++-=+++-=∑αλλλ②检验交界面上的温度C s q t t 9.760480.0115.02.7899501112=⨯-=-=λ墙墙 %88.48009.760800222=-=''-=∆墙墙墙t t t%5<∆，符合设计要求，不需要重新计算。
C s q t t 5.454138.0055.02.7899.7602223=⨯-=-=λ墙墙墙%9.04504505.454333=-=''-=∆墙墙墙t t t %5<∆，符合设计要求，不需要重新计算。
③验算炉壳温度C C s q t t 50174.23190.0115.02.7895.4543334<=⨯-=-=λ墙墙墙满足一般热处理炉表面温升C 50<的要求。
④计算炉墙散热损失W F q Q 5.3532476.42.789=⨯=⋅=墙均墙墙散 同理可得2432/2.789200.4423.759m W q C t C t C t ====顶顶顶顶，，，2432/98.5673.703.6207.709m W q C t C t C t ====底底底底，，， 炉顶通过炉衬散热W F q Q 3.1485882.12.789=⨯=⋅=顶均顶顶散 炉底通过炉衬散热W F q Q 3.921622.198.567=⨯=⋅=底均底底散整个炉体散热损失hkJ W Q Q Q Q /76.21380 1.5939 3.9213.14855.3532 ==++=++=底散顶散墙散散（3）开启炉门的热辐射损失设装出料所需时间为每小时6分钟，则有⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=44100100675.56.3ag t T T F Q φδ辐这里，K T g 1223273950=+=，K T a 29327320=+=，在正常情况下，炉门开启的高度为炉膛高度一半，故炉门开启面积2182.02/506.0718.02m H B F =⨯=⨯=，炉门开启率为1.0606==t δ。